一种水热液化高温高压产物的过滤器

本发明涉及生物质水热液化，具体为一种水热液化高温高压产物的过滤器。

背景技术：

1、生物质水热液化技术是以农作物秸秆、森林废弃物及有机废弃物、生活垃圾、城市污泥、废水等生物质为原料，将水作为反应溶剂，在200-370℃和5-20mpa的高温高压的反应条件下，通过水解、降解、分解、脱羧、脱氨、脱水、聚合等一系列热化学变化，将生物质转化为生物原油。水热液化技术具有原料各组分均可参加反应，有机物转化效率高，无干燥过程，减少能量损耗，同时可实现物质资源化的优点。该技术有利于缓解我国化石能源短缺的能源危机，对于提高生物质能(如城市污泥)利用率具有重要意义。水热液化产物包括气相、油相、水相和固相，需要通过分离后才可以进行利用。

2、目前国内对于生物质连续式水热液化的研究，主要集中在整个连续式反应系统，没有专门对于水热液化产物固相和液相的分离装置的介绍。现有分离装置大多通过过滤器实现固液分离，但存在易受油相和固相堵塞，过滤部分需反复拆卸清洗的缺点；有的采用离心或萃取分离方式，需要离心机、溶剂蒸发等设备，成本和能耗较高。通过机械物理方法，实现液相和固相的高效、稳定地分离，同时通过反冲洗系统防止物料堵塞，提高设备连续运行的稳定性，对形成规模化生产具有重要意义。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种水热液化高温高压产物的过滤器，以解决现有技术中对于水热液化产物固相和液相的分离时容易堵塞，同时在清洗滤芯时需要拆卸冲洗，费时费力的技术问题。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种水热液化高温高压产物的过滤器，包括筒体、顶盖、电机传动机构、旋转喷杆、凸轮传动机构和滤芯；筒体上侧壁水平切向设有进料口，筒体下侧壁上设有排污口，筒体底端设有出液孔和排渣孔，且筒体内部底侧设有凸台；顶盖盖设在筒体顶部，电机传动机构装配在顶盖上，顶盖上设有冲洗液进液孔，旋转喷杆竖直设置在筒体内，其中一端装配在电机传动机构上，且与冲洗液进液孔连通，另一端转动装配在凸台上，滤芯呈圆筒状在筒体内，旋转喷杆在滤芯内，旋转喷杆上开设有若干切向喷射孔，若干切向喷射孔对准滤芯方向；滤芯的内外壁两侧均设有清洗机构，清洗机构装配在电机传动机构上；凸台上设有传动机构，凸轮传动机构传动连接在传动机构上，并与出液孔或排渣孔接触，旋转喷杆通过传动机构与凸轮传动机构传动连接。

4、优选的，电机传动机构包括电机、第一齿轮和第二齿轮；所述电机装配在顶盖外侧，所述第一齿轮和第二齿轮装配在顶盖内侧，所述电机的输出轴穿过顶盖与第二齿轮连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述旋转喷杆和清洗机构的端部均装配在第一齿轮上。

5、进一步的，清洗机构包括两组竖杆，所述两组竖杆的一端固定在第一齿轮上，两组竖杆竖直设置在滤芯内外壁两侧，且沿着滤芯的竖直方向上设有若干毛刷，若干毛刷与滤芯接触。

6、优选的，传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮和传动轴，所述第一锥齿轮套设在旋转喷杆上，所述传动轴贯穿凸台设置，其中第二锥齿轮装配在传动轴的一侧，且第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述凸轮传动机构装配在传动轴的另一侧。

7、进一步的，凸轮传动机构包括出液孔开关控制机构和排渣孔开关控制机构，所述出液孔开关控制机构装配在传动轴上对应出液孔设置，所述排渣孔开关控制机构装配在传动轴上对应排渣孔设置。

8、进一步的，出液孔开关控制机构包括第一凸轮、第一木板、第一固定架和第一弹簧；所述第一凸轮套设在传动轴上，所述第一木板盖设在筒体底端内侧的出液孔处，所述第一固定架焊接在筒体底端外侧出液孔处，所述第一弹簧的一端固定在第一固定架上，另一端穿过出液孔固定在第一木板上，所述第一木板通过第一弹簧与第一凸轮接触，并通过转动第一凸轮压缩第一弹簧，控制第一木板盖设在出液孔上，所述筒体底端外侧出液孔处设置出液口，所述出液孔的截面为上小下大的梯形结构。

9、进一步的，排渣孔开关控制机构包括第二凸轮、第二木板、第二固定架和第二弹簧；所述第二凸轮套设在传动轴上，所述第二木板盖设在筒体底端内侧的排渣孔处，所述第二固定架焊接在筒体底端外侧排渣孔处，所述第二弹簧的一端固定在第二固定架上，另一端穿过排渣孔固定在第二木板上，所述第二木板通过第二弹簧与第二凸轮接触，并通过转动第二凸轮压缩第二弹簧，控制第二木板盖设在排渣孔上，所述筒体底端外侧排渣孔处设置排渣口，所述排渣孔的截面为上小下大的梯形结构。

10、优选的，凸台内装配推力轴承，且推力轴承通过定位块固定在凸台内，所述旋转喷杆装配在推力轴承上，且旋转喷杆与推力轴承之间套设密封环垫。

11、优选的，顶盖内设有冲洗液进液通道和凹陷槽，所述冲洗液进液通道连通冲洗液进液孔，所述旋转喷杆装配在凹陷槽与冲洗液进液通道连通。

12、优选的，顶盖的顶部还设有压盖，用于压紧顶盖。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

14、本发明提供了一种水热液化高温高压产物的过滤器，在筒体上侧壁水平切向设有进料口，通过水平切向作用，对水热液化产物固相进行离心运动，实现了一次过滤，在筒体内设置滤芯，水热液化的固相产物附着在滤芯上，实现对产物的二次过滤，保证了滤芯过滤的效果，将旋转喷杆装配在筒体内，旋转喷杆上开设若干切向喷射孔，旋转喷杆与顶盖上的冲洗液进液孔连通，旋转喷杆通过电动传动机构驱动转动，并将冲洗液喷射至滤芯上，清洗机构通过电动传动机构同步转动，通过高压水和清洗机构实现滤芯内外壁的同时清洗，无需拆卸滤芯，实现了在筒体内对滤芯进行有效清洗，提升了过滤器的实用性，通过设置凸轮传动机构，将滤液和滤芯内壁上的固体残渣分别从出液孔和排渣孔排出，防止物料堵塞，使滤芯始终保持良好的过滤效果，提高滤芯的分离效率和设备连续运行的稳定性。

15、进一步的，电机传动机构在反洗过程中，有效的对装置提供了驱动力，便于旋转喷杆、清洗机构以及凸轮传动机构进行转动，实现了水热液化产物的固相和液相的高效分离，以及对滤芯上的滤渣进行清洗。

16、进一步的，清洗机构包括两组竖杆，两组竖杆的一端装配在第一齿轮上，两组竖杆上沿着滤芯的竖直方向上设有若干毛刷，若干毛刷与滤芯接触设置，便于对滤芯进行清洗，防止物料堵塞，使滤芯始终保持良好的过滤效果。

17、进一步的，传动机构可有效通过旋转喷杆的转动同时带动凸轮传动机构，可有效的对出液孔和排渣孔进行打开或关闭控制。

18、进一步的，凸轮传动机构包括出液孔开关控制机构和排渣孔开关控制机构，提高了对出液孔和排渣孔进行打开或关闭控制，其中筒体底端外侧出液孔处设置出液口，筒体底端外侧排渣孔处设置排渣口，出液孔和排渣孔的截面均为上小下大的梯形结构，从而使得滤液和残渣不粘附内壁，可以提高过滤效率。

19、进一步的，凸台的内腔内装配推力轴承，且推力轴承通过定位块固定在凸台的内腔内，旋转喷杆装配在推力轴承上，提高了旋转喷杆转动的灵活性。

20、进一步的，顶盖内设有冲洗液进液通道和凹陷槽，冲洗液进液通道便于连通冲洗液进液孔，旋转喷杆装配在凹陷槽与冲洗液进液通道连通，提高了旋转喷杆装配的稳定性。